Katalog

BEYİN ARAŞTIRMALARI Beynin manyetik haritası yeni teşhis kolaylığı getiriyor MEG cihazıyla beynin Işlevleri çok yakından izlenebiliyor. Bu sayede, epilepsi, baygınlık, koma, Alzheimer, omurilik yaralanmaları, migren ve öğrenme bozukluklarına yeni yaklaşımlar getiriliyor. Acaba beyınde manyetik alan oluşturan neydı? Bu sorunun yanıtı noron ya da sınır hucresının çalışmasıyla ılgılı Sınır hucresı elektrık akımı oluşturur Ancak bu akım bır elektrık telınde meydana gelen elektron akımı bıçımınde dmayıp, elektrıksel yuk taşıyan sodyum ve potasyum lyonlarının akımı bıçımındedır Bu durum aynen elektron akımında olduğu gıbı manyetik alan oluşturur Ancak söz konusu manyetik alanın şıddetı oldukça duşuktur Dunyanınkıyle karşılaştırıldığında ortaya, trılyonda bır gıbı bır oran çıkar Cohen'ı yalıtılmış odada çalışmaya iten neden ışte buydu O gun ıçın dığer temel sorun, magnetometrelerın duyariılıktan yoksun olmasıydı Ancak 1970 yılında fızıkçı James Zlmmerman kullanılagelenlerden btn kez Çeviri: Asım Baykan M agnetoensefalografı ya da kısaca MEG olarak adlandırılan teknık sayesınde beynin Işlevlerlçok daha yakından gözlemlenebılıyor Bu yontemle beyne gelen uyarıların değerlendırıldığı merkezlerl ve buralardakı aktıvıtenın normal olup olmadığını ıncelemek mumkun Yakın zamanlara kadar bu olanağı duşlemek bıle guçtu Beynin yapısal göruntusunu ortaya koyan bılınen yöntemlerı bır kentın telefon şebekesinın harıtasını çıkartmaya benzetırsek, MEG adeta o anda goruşme yapan hatları belırleyebılıyor Bu gelışmenın temelı, beynin çok duşuk, fakat saptanabılen manyetik alanlar oluşturmasına dayanıyor Kafatası ve beynin çevresındekı dığer dokular bu alanı etkılemıyor Söz konusu manyetik guç alanlarının ölçulmesıyle beynin o anda hangı bölumunun aktıf olduğu, ışık ya da ses gıbı uyaranlara ne gıbı cevaplar oluşturduğu saptanabılıyor Beynin manyetik alanlarının belırlenmesı oldukça guç Son derece duyarlı magnetometreler gerektırıyor Bu gelışmış ölçum cıhazlarında sıvı helyucnla soğutulan süperiletken devrelerden yararlanılıyor Gunumuzde bu cıhazlar bazı laboratuvarlarda gunluk kullanıma şımdıden gırmış durumda "Slnlrsel manyetik alan" beyın uzerınde yapılan araştırmalar arasında en önde gelenlerınden bırı olma yolunda hızla ılerlıyor Araştırmacılar, MEG'den yararlanarak bırçok hastalığa yeni temel yaklaşım getırebıleceklennı umuyorlar Bunlar arasında epilepsi, baygınlık, koma, Alzheimer hastalığı, omurilik yaralanmaları hatta migren ve öğrenme bozuklukları sayılabılır Beynin saptanabılır manyetik alanları olduğu ve bunların ölçumunden tıpta yararlanılabılecığı göruşunun olsa olsa on yıllık bır geçmışı var Konunun önculerınden Massachusetts Teknolojı Enstıtusu'nden David Cohen, yakın zamanlara kadar çalışmalarıntn destek gormedığınden yakınıyor ve araştırmalarının başlangıcını şoyle anlatıyor "1965 yılında bıyomagnetızm çalışmalarım ıçın llk yalıtılmış odamı kurmaya çalışıyordum Bır gun yan odaya guçlu bır mıknatıs getırıldı Oluşan manyetik alan odanın duvarını kolayca geçıyordu Çalışmalarımı tumuyle bozduğu ıçın mıknatısın yerının değıştırılmesını ıstedım Yetkılı, verdığı yanıtta bıyomagnetızmın saçmalıktan öte bır şey olmadığını, boşuna uğraştığımı, bu nedenle soz konusu cıhazın yerını değıştırmeyeceklerını belırtıyordu " Ne var kı Cohen yan odadakı manyetik guç kaynağının kapalı olduğu zamanları değerlendırerek çalışmalarım surdurdu ve nıhayet 1968 yılında beyınde manyetik alanlar saptamayı başardı daha duyarlı bir magnetometre tanımladı Zımmerman bu cıhaz ıçın ıngılız meslektaşı Brian Josephson'ın gelıştırdığı superıletken devrelerden yararlanmayı duşunuyordu Mutlak sıfıra kadar soğutulan bu devrelerde elektriksel direnç ortadan kalkmakta, böylece elektronık gurultu ya da parazıt söz konusu olmamaktaydı Ingılız fızıkçıye daha sonra Nobel odulu kazandıran bu keşıften yararlanan Zımmerman, kısaca SOUID olarak adlandırdığı son derece duyarlı magnetometreyı gelıştırdı Magnetometrenln calısma prenslbi kısaca şoyle: Cıhazdan geçırılen sabıt bır elektrık akımı, ortamdakı en kuçuk bır manyetik guçten etkılenerek geçen akım şıddetını . azaltıyor Akımı tekrar eskı duzeyıne çıkartmak ıçın gereken voltaj, manyetik alanın şıddetını ortaya koyuyor Zımmerman'ın SOUID sıstemlennın Cchen'ın yalıtılmış odasında kullanılmasıyla dramatık sonuçlar alındı Cohen daha sonra sıstemı bır bılgı ışlem teknığıyle bırleştırdı Böylece ölçulen sınyallenn ortalamaları hesaplanarak ızlenebılır beyın dalgalarına dönuşturulmeye başlandı 1980'lenn başında tıbbı araştırmacılar, duyarlı bır magnetometrenın klınık kullanımda çok yararlı olabıleceğı ve beynin çalışmasının gözlenmesıyle çalışmalarda yepyenı bır bakış açısı oluşacağı konusunda bırleştıler Bu duşunce Zımmerman ve arkadaşlarının çalışmalarım hızlandırdı ve tek kanallı bır cıhaz gelıştırıldı Sıstem, sıvı helyum ıçeren ve Devvar olarak adlandırılan konteynenn ıçındekı bır manyetik alan dedektörunden oluşuyordu "Başımı Devvar'ın altına koyarak kendl alfarltmiml görebillyordum. Buyuk heyecan ve hayranlık duymuştum" dıyor grubun başkanı muh Eugene Hlrschkoff. 1983'ten sonra "Blyomagnetlk TeknoloJller" adını alan Zımmerman'ın şırketı artık tumuyle bıyomagnetometreler uzerınde çalışmaya başladı însan beynıyle ılgılı çalışmalar yapan bırçok araştırma laboratuvarı ıçın magnetometrık sıstemler urettı Bu laboratuvarlardan bırı de Dr Sutherlıng ve Dr Barth'ın çalışmalarını surdurduğu Calıfornıa Unıversıtesı Epilepsi Araştırma Laboratuvarı'ydı 1977'lerde epıleptık knzlerın normal beyın manyetik alanlarından çok daha guçlu alanlar oluşturduğu belırlenmıştı Bu buluş konu uzerındekı çalışmalara hız verdı Beyinde fırtına: Epilepsi "Epilepslyi kısaca beyindekl elektriksel blr fırtına olarak tanımlayabillriz" dıyor Dr Barth "Nöron dedığımız beyın hucrelerı, beynin elektriksel şebekesını oluşturur Şebekenın çahşmasını nörotransmıtter denen maddeler duzenler Nörotransmıtterler nöronların ayrı ayrı aktıve olmasım veya baskılanmasını sağlarlar Bu molekuller eser mıktarda bulunur ve elektriksel deyışle, nöronları "açık" ya da "kapalı" duruma getinrler Ancak nöronları "kapalı" konumdatutan baskılayıcı guç ortadan kalkarsa" dıyor Dr Barth, "palotojık senkronıze elektrık deşarjları ortaya çıkar ve tum beyne yayılabılır Bu durumda deşarjın beyınde oluştuğu yere göre değışen klınık tabloları ortaya çıkar Mastanın dış dunyayla bağı kopabılır hareketsız kalabılır Deşarjın tum bo/ne yayılmasıyla bllinç kaybı, düşme ve istemsiz rttmlk kasılmalarla karakterıze epilepsi nöbetl ortaya çıkar " Epıleptık hastaların çoğu ılaçla başarılı bır biçimde tedavı edılebılıyor Bır bölum hasta da cerrahı tedavıden yarar gormekte Ancak cerrahın kesıp çıkartacağı, nöbetı tetıkleyen bölgenın belırlenmesı gerekıyor Barth ve Sutherlıng, MEG teknığıyle bu özel bölgelenn kolayca saptanabıleceğıne ve böylece cerrahı gırışımın tedavı olasılığını arttırabıleceğını duşunduler EEG'nin yetersizliği Beynı araştırma yöntemlerınden en bılınenı elektroensefalografı ya da kısaca EEG. Beynin oluşturduğu elektrık akımlannı ölçmeyedayananbu yöntem 1929dan beri kullanılıyor Ancak Barth ve arkadaşlarının deyışıyle "EEG kirll ve bozuk blr mercekten fotoğraf çekmeye benzlyor. Net görüntu almıyorsunuz. Elektrik dalgaları akımın kolay olduğu yöne akar. Beynin bosluklannı dolduran tuzlu bir su konumundakl beyln omurilik sıvısını kolayca kateder. Bu nedenle blr elektrik deşarp beyindeki gerçek kaynağından çok uzak bır noktada saptanablllr." Aynı nedenden dolayı epıleptık bır deşarjın kaynağının doğru olarak saptanabılmesı ıçın elektrotlar amelıyat sırasında doğrudan beyın dokusuna yerteştınlır Elektrotların çe 10